В шведском озере зафиксированы загадочные и неожиданно сильные выбросы метана

Фото из открытых источников

Недавнее исследование, проведенное в Технологическом университете Чалмерса, выявило неожиданно высокие уровни выбросов метана в различных местах вокруг озера Сильян в Швеции.

Результаты, основанные на новой методике измерения, разработанной исследователями, показывают постоянные и концентрированные утечки метана, которые никогда ранее не наблюдались в озерной среде. Теперь ученые будут изучать, являются ли эти выбросы уникальными для Сильяна или частью более широкого явления, которое может происходить в озерах по всему миру.

Озеро Сильян — крупнейшее из нескольких озер в районе Сильян-Ринг, кратера в центральной Швеции возрастом 370 миллионов лет, образованного в результате падения метеорита. Естественная утечка метана из озер в этом регионе известна давно, и местные жители сообщали о постоянных зимних ледяных прорубях — «ледяных следах», которые появляются в одних и тех же местах год за годом. Исследование Чалмерса было сосредоточено именно на этих участках, поскольку утечки метана могут быть основной причиной повторяющихся отверстий во льду.

В ходе исследования, проведенного под руководством профессоров Йохана Меллквиста и Владимира Конде из Чалмерса, были измерены выбросы метана из озер в Сильянском кольце во время двух полевых кампаний в 2023 и 2024 годах. Результаты удивили ученых по нескольким причинам.

Исследователи выявили несколько «горячих точек» — четко локализованных участков интенсивной утечки метана, образующих видимые газовые шлейфы в воздухе. Когда исследователи вернулись более чем через шесть месяцев, чтобы повторить измерения, сильные выбросы сохранились, оцениваемые примерно в 3,5 тонны метана в год, что соответствует 85 тоннам эквивалента CO2.

«Естественные выбросы метана из озер Сильян-Ринг, по-видимому, гораздо более масштабны, чем считалось ранее. В некоторых местах мы зафиксировали уровни выбросов, которые в 300 раз превышают типичные для озер», — говорит Йохан Меллквист.

Он отмечает, что метан является мощным парниковым газом, потенциал глобального потепления которого значительно выше, чем у углекислого газа.

«Тот факт, что выбросы метана в Сильяне столь существенны, дает важную информацию о балансе парниковых газов в Швеции и источниках выбросов. Хотя отдельные источники, которые мы выявили, могут быть незначительными в национальном контексте, мы пока не знаем, сколько их еще существует или как они колеблются с течением времени. Если будущие исследования выявят еще более масштабные выбросы, это может оправдать усилия по их сокращению», — говорит Йохан.

Выбросы метана из озер обычно происходят в виде «пузырьковых выбросов»: спорадических, разбросанных утечек, которые появляются тут и там на поверхности воды. Они возникают из-за разложения органического вещества на дне озера, образуя метан, который пузырится. Но исследователи были удивлены, обнаружив, что выбросы в Сильяне были гораздо более концентрированными, чем типичные пузырьковые выбросы.

«Необычно и довольно странно, что выбросы были настолько локализованы. Насколько нам известно, такого рода плотно сконцентрированная утечка метана никогда ранее не измерялась в озере. И мы пока исследовали лишь небольшую часть озер Сильян-Ринг. Возможно, мы увидели лишь верхушку айсберга», — говорит Меллквист.

Для проведения измерений исследователи частично использовали новый метод, разработанный в Чалмерсе. Он включает в себя выпуск газа-индикатора для понимания дисперсии метана в воздухе и количественной оценки его утечки.

«Этот метод позволяет нам измерять концентрированные выбросы гораздо эффективнее, чем традиционные подходы, такие как плавающие камеры, которые предназначены для однородных поверхностных выбросов на больших площадях. Один из наших ключевых вопросов сейчас заключается в том, существуют ли подобные локализованные выбросы в других озерах, но остались незамеченными, поскольку наши предыдущие методы не подходили для их обнаружения», — говорит он.

Происхождение выбросов пока неизвестно.

Важнейший вопрос — происхождение метана. Одна из возможностей заключается в том, что это так называемый «глубинный газ» из-под земли — вызванный падением метеорита в Сильяне, который мог занести органический материал глубоко в Землю, где он продолжает генерировать утечку метана. Другая возможность заключается в том, что выбросы происходят из метановых карманов — захваченного газа в отложениях под дном озера, который постепенно просачивается.

«Если это окажется глубинный газ, то это может быть уникально для кольца Сильян и ударного кратера. Но если это происходит из более мелких осадочных карманов, то этот тип выбросов может присутствовать во многих других местах», — объясняет Меллквист.

Теперь исследователи планируют нанести на карту большую часть озера Сильян и близлежащих озер, включая более глубокие участки, чем исследованные ранее.

«Нам необходимо понять, сколько горячих точек находится в этой области, и определить источник выбросов. Мы также хотим изучить возможные стратегии по их ограничению. Наши выводы могут иметь последствия далеко за пределами региона Сильян и помочь нам пересмотреть наш взгляд на просачивание природного газа в геологических формациях по всему миру», — заключает он.